发展历程

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最初古希腊人就知道有关静电的事情。他们晓得如果磨擦一块琥珀,就能吸引轻的物体。亚里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西,它是一种具有强大磁力能吸引铁和金属的矿石。

        1780年的一天,意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,两手分别拿着不同的金属器械,无意中同时碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛 受到电流的刺激,而只用一种金属器械去触动青蛙,却并无此种反就。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为 “生物电”。伽伐尼于1791年将此试验结果写成论文,公布于学术界。

       伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣,他们竞相重复枷伐尼的试验,企图找到一种产生电流的方法,意大利物理学家伏特在多次试验后认为:伽伐尼的 “生物电”之说并不正确,青蛙的肌肉之所以能产生电流,大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点,伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试 验。结果发现,这两种金属片中,只要有一种与溶液发生了化学反应,金属片之间就能够产生电流。

        1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠 起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池—— “伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。它成为早期电学试验,电报机的电力来源。

       意大利物理学家伏打就多次重复了伽伐尼的试验。作为物理学家,他的注意点主要集中在那两根金属上,而不在青蛙的神经上。对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象, 他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与金属是否接触活动的或死的动物 无关。试验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使试验成功所必须的), 并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的
试验机而已。

        1836年,英国的丹尼尔对 “伏打电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液,解决了电池极化问题,制造出第一个不极化,能保持平衡电流的锌—铜电池,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆 续有去极化效果更好的 “本生电池”和 “格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。

        1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的
电池
。 这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“ 蓄电池”。然而,无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体,因此搬运很不方便,特别是蓄电池所用液体是硫酸,在挪动时很危险。

       1887年,英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液为糊状,不会溢漏,便于携带,因此获得了广泛应用。

        将化学能、光能、热能、核能等直接转换为电能的装置。有化学电池、太阳电池、温差电池、核电池等。通常所说的电池指化学电池。电池的性能参数主要有电动势 、容量、比能量和电阻。电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时,电池非静电力(化学力)所做的功。电动势取决于电极材料的化学性质,与电池的 大小无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量 ,通常用安培小时作单位。在电池反应中,1千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量。电池的实际比能量要比理论比能量小。因为电池中的反应物并不全 按电池反应进行,同时电池内阻也要引起电动势降,因此常把比能量高的电池称做高能电池。电池的面积越大,其内阻越小 。

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